DE3434586C2 - - Google Patents

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Description

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Informationsverarbeitungsvorrichtung ist z. B. aus der US-PS 38 51 951 bekannt.
Mit dem Fortschritt der Informationsgesellschaft sind in den vergangenen Jahren Informationsverarbeitungsvorrichtungen aufmerksam betrachtet worden, bei denen Licht auf der Oberfläche eines Aufnahmemediums konvergiert wird und Informationen registriert oder reproduziert werden. Bei solchen Informationsverarbeitungsvorrichtungen ist im allgemeinen ein Lichtabtastelement zur Abtastung des auf der Oberfläche des Aufnahmemediums konvergierten Lichts vorgesehen. Als derartiges Lichtabtastelement diente ein mechanisches Lichtdeflektorelement, beispielsweise ein Galvanometerspiegel oder dergleichen, wobei hierbei der Nachteil einer geringen Abtastgeschwindigkeit auftritt. Deshalb wurde versucht, wie in der US-PS 44 25 023, usw., vorgeschlagen, statt dieses mechanischen Lichtdeflektorelements einen Lichtdeflektor anzuwenden, der auf der Lichtbeugung beruht. Ein Ausführungsbeispiel für eine Informationsverarbeitungsvorrichtung mit einem solchen Lichtdeflektor wird im folgenden anhand der Fig. 1A und 1B der Zeichnung beschrieben.
Fig. 1A zeigt den Aufbau der herkömmlichen Informationsverarbeitungsvorrichtung. Diese weist auf: einen Dünnschicht- Lichtdeflektor 1, der auf der Lichtbeugung durch eine elastische Bodenwelle beruht, einen Strahlenteiler 2 , ein Objektiv 3, eine Kondensorlinse 4, einen Fotodetektor 5 und ein Aufnahmemedium 6. Der Lichtdeflektor 1 ist, wie beispielsweise in Fig. 1B dargestellt, aufgebaut. Auf einem Substrat 11 ist eine Wellenleiterschicht 12 mit einem größeren Brechungsindex als das Substrat 11 ausgebildet und Auflicht 15 wird durch ein Prismenverbindungselement 14 in die Wellenleiterschicht 12 geleitet. Ein Teil des durch den Wellenleiter ausgebreiteten Auflichts wird durch eine elastische Bodenwelle 18 gebeugt, die durch eine kammartige Elektrode 13 gebildet wird, und wird zu Umlenklicht 16. Dieses Umlenklicht 16 und das Licht nullter Ordnung 17, das durch die elastische Bodenwelle 18 nicht umgelenkt wird, treten durch ein Prismenverbindungselement 19 aus dem Wellenleiter aus.
Wie in Fig. 1A dargestellt, wird das aus dem Lichtdeflektor 1 ausgetretene Umlenklicht 7 durch den Strahlenteiler 2 weitergeleitet und durch das Objektiv 3 auf dem Aufnahmemedium 6 konvergiert, auf dem die Informationen registriert werden. Das vom Aufnahmemedium 6 reflektierte Signallicht 8 wird, während es einer der oben genannten Information entsprechenden Modulation unterzogen wird, durch den Strahlenteiler 2 von dem Umlenklicht 7 getrennt und durch die Kondensorlinse 4 auf der Lichtempfangsfläche des Fotodetektors 5 abgebildet. Der Fotodetektor 5 ermittelt das Signallicht 8 und reproduziert die oben erwähnte Information.
Eine Informationsregistrier- oder -reproduziervorrichtung mit einem solchen auf Beugung beruhenden Lichtdeflektor hat als hervorragende Eigenschaft, daß die Abtastung des Registrier- oder Reproduzierlichts mit hoher Geschwindigkeit möglich ist. Die in Fig. 1A dargestellte herkömmliche Vorrichtung hat weder Scharfeinstellungssteuerung noch Nachführsteuerung; daher kann er nicht sinnvoll für eine Vorrichtung angewendet werden, die für Registrierung und/oder Reproduktion mit hoher Dichte ausgelegt ist, beispielsweise für eine Vorrichtung für optische Disketten oder für magneto-optische Disketten.
Aus der US-PS 38 51 951 ist es bekannt, zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Informationen, eine Vorrichtung zu verwenden, die einen Lichtkondensor und einen Bragg- Lichtdeflektor mit variabler Lichtablenkung, hervorgerufen durch einen elektro-akustischen Übertrager, zu verwenden.
Eine Informationsverarbeitungsvorrichtung ist auch aus der DE 32 27 654 A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird zur Aufzeichnung oder Wiedergabe von Information Laserlicht beim Durchgang durch ein Lichtübertragungselement in Form eines Beugungsgitters aufgeteilt. Die Strahlenbündel des Lichts nullter Ordnung werden dabei sowohl zur Aufzeichnung und Wiedergabe der Information als auch zur Regelung der Fokussierung des Lichts auf dem Aufzeichnungsmedium benutzt, indem von dem Aufzeichnungsmedium reflektiertes Licht auf einen geteilten Fotodetektor gerichtet wird. Gebeugtes Licht +1. Ordnung und -1. Ordnung wird ebenfalls auf das Aufzeichnungsmedium gerichet, von dort reflektiert und von jeweils zugeordneten Fotodetektoren zur Bildung eines Spurnachführsignals aufgenommen. Bei einer solchen Signalgewinnung für die Fokussierung, die Spurnachführung und die Informationsaufzeichnung bzw. Informationswiedergabe können Störungen auftreten, die einer fehlerfreien Signalgewinnung entgegenstehen. Insbesondere bei hoher Informationsdichte auf dem Aufzeichnungsmedium gilt es nach anderen, möglichst besseren Konzepten der Informationsaufnahme bzw. Informationsverarbeitung zu suchen.
Gemäß der US-PS 38 77 784 wird zur Lichtbeugung ein Wellenleiter verwandt, bei dem die Beugungseigenschaften durch einen akusto-optischen Umformer erzielt werden. Es ist angegeben, daß dieses integrierte optische System auch zur Spurnachführung herangezogen werden kann, jedoch ist zur Art und Weise einer solchen Spurnachführung keine nähere Erläuterung gegeben.
Auch die US 43 94 060 zeigt ein Lichtübertragungselement in Form einer integrierten Optik, wobei ein Lichtdeflektor von einer Beugungseinrichtung gebildet wird, bei der mittels eines akusto-optischen Wandlers eine periodische Änderung des Brechungsindex vorgenommen wird, um eine Strahlablenkung hervorzurufen. Durch Licht nullter Ordnung und Licht erster Ordnung werden über eine Linse zwei Abtastpunkte gebildet. Diese Druckschrift gibt keine Erläuterungen zu einer Regelung der Spurnachführung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Informationsverarbeitungsvorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 derart weiterzubilden, daß bei der Aufzeichnung oder Wiedergabe von Information stets eine genaue Fokussierzustandsregelung und/oder Spurnachführregelung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird mit den in dem neuen Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1A eine Darstellung einer herkömmlichen Informationsverarbeitungsvorrichtung mit einem auf Beugung beruhenden Lichtdeflektor;
Fig. 1B eine perspektivische Darstellung des Aufbaus des herkömmlichen, auf Beugung beruhenden Lichtdeflektors;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungsvorrichtung;
Fig. 3A, 3B und 3C das beim ersten Ausführungsbeispiel angewendete Prinzip der Brennpunkterfassung;
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines vierten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines fünften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Aufbaus zur Umlenkwinkel-Variierung beim Lichtdeflektor des fünften Ausführungsbeispiels;
Fig. 9 die Form einer Elektrode bei Benutzung eines auf thermo-optischer Wirkung beruhenden Lichtdeflektors;
Fig. 10 eine schematische Darstellung eines sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
Fig. 11 und 12 eine Darstellung der Informationsregistrierung bei Anwendung des sechsten Ausführungsbeispiels bei einer Vorrichtung für optische Disketten;
Fig. 13A bis 13C-2 das Prinzip der Brennpunkt- und Spurerfassung beim sechsten Ausführungsbeispiel;
Fig. 14 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen siebten Ausführungsbeispiels;
Fig. 15 eine Darstellung der Informationsregistrierung auf einer Diskette bei Anwendung des siebten Ausführungsbeispiels für eine Vorrichtung für optische Disketten;
Fig. 16 eine schematische Darstellung eines achten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
Fig. 17 eine schematische Darstellung eines neunten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungsvorrichtung. Dieses Ausführungsbeispiel weist auf: einen Lichtdeflektor 21 mit einer der in Fig. 1B ähnlichen elastischen Bodenwelle, einen Strahlenteiler 22, einen Objektivantrieb 23, ein Objektiv 24, eine Kondensorlinse 25, einen zweiabschnittigen Fotodetektor 26, ein Aufnahmemedium 27 und eine Lichtunterbrechungsscheibe 28. Falls bei einem solchen Lichtdeflektor eine elastische Bodenwelle angewendet wird, wird gebeugtes Licht + erster Ordnung oder gebeugtes Licht - erster Ordnung als Registrier- und Reproduzierlicht benutzt; jedoch ist gewöhnlich die Beugungseffizienz der elastischen Bodenwelle 100% oder geringer, und daher wird Licht nullter Ordnung, das heißt, nicht gebeugtes Licht, erzeugt. Die Erfindung benutzt das Licht nullter Ordnung zur Durchführung der Scharfeinstellung. Das heißt, wie in Fig. 2 dargestellt, das Licht nullter Ordnung 29 und das Umlenklicht 30, das aus dem Lichtdeflektor 21 austritt, durchqueren den Strahlenteiler 22 und werden beide mittels des Objektivs 24 auf dem Aufnahmemedium 27 abgebildet.
Das Umlenklicht 30 wird in Übereinstimmung mit einem Registrierungssignal moduliert und registriert Informationen auf dem Aufnahmemedium. Andererseits wird während der Informationsreproduktion das Umlenklicht 30 dazu gebracht, in das Aufnahmemedium einzudringen, und das vom Aufnahmemedium reflektierte Licht wird durch einen Fotodetektor empfangen, nicht dargestellt, wodurch die auf dem Aufnahmemedium registrierte Information reproduziert wird. In diesem Fall ist der Fotodetektor zur Informationsreproduktion in einer solchen Größe und Stellung ausgebildet, daß das reflektierte Licht die Lichtempfangsfläche des Fotodetektors nicht verläßt, wie auch immer das Auflicht auf dem Aufnahmemedium durch den Lichtdeflektor umgelenkt wird.
Auf das reflektierte Licht des Lichts nullter Ordnung 29 wird durch den Strahlenteiler 22 in Richtung auf den zweiabschnittigen Fotodetektor 26 gelenkt.
Im Falle des vorliegenden ersten Ausführungsbeispiels sind die Oberfläche des Fotodetektors und die Oberfläche des Aufnahmemediums mit dem Umlenklicht 30 in konjugierter Beziehung, da jedoch Licht nullter Ordnung zur Schärfeerfassung angewendet wird, schwingt das Scharfeinstellungs-Signallicht (das vom Aufnahmemedium reflektierte Licht des Lichts nullter Ordnung) nicht auf der Oberfläche des Detektors, wie auch immer das Umlenklicht umgelenkt wird. Auf diese Art und Weise wird das durch den zweiabschnittigen Fotodetektor erzeugte Signal zurück auf den Objektivantrieb 23 gegeben, um das Objektiv in Richtung der optischen Achse zu bewegen, so daß der Brennpunkt des Lichts nullter Ordnung 29 koinzident mit der Oberfläche des Aufnahmemediums 27 wird. Die oben beschriebene Anlage setzt voraus, daß, falls, wie in Fig. 2 dargestellt, der Brennpunkt 31 des Lichts nullter Ordnung 29 durch das Objektiv 24 koinzident mit der Oberfläche des Aufnahmemediums ist, der Brennpunkt 32 des Umlenklichts 30 durch die Kondensorlinse 25 ebenfalls koinzident mit der Oberfläche des Aufnahmemediums ist; wenn jedoch die Stellung der Bildebene des Umlenklichts 30 von der des Lichts nullter Ordnung 29 abweicht, kann die Abweichung aus einer solchen Stellung korrigiert werden und der Objektivantrieb 23 in Betrieb gesetzt werden.
Anhand der Fig. 3A, 3B und 3C wird nun das Verfahren zur Schärfeerfassung des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels beschrieben. Die Fig. 3A, 3B und 3C zeigen den Zustand des von der Oberfläche des Aufnahmemediums reflektierten Lichts des Lichts nullter Ordnung 24 mittels des Stellungsunterschieds zwischen dem Objektiv und der Oberfläche des Aufnahmemediums. Das Referenzzeichen 35 bezeichnet die Mediumoberfläche, wenn das Aufnahmemedium vor der Brennpunktstellung des Lichts nullter Ordnung durch das Objektiv 24 liegt, das Referenzzeichen 34 bezeichnet die Mediumoberfläche, wenn das Aufnahmemedium in Brennpunktstellung des Lichts nullter Ordnung liegt, und das Referenzzeichen 35 bezeichnet die Mediumsoberfläche, wenn das Aufnahmemedium hinter der Brennpunktstellung des Lichts nullter Ordnung liegt. Wenn, wie in Fig. 3A dargestellt, die Oberfläche des Aufnahmemediums vor der Brennpunktstellung des Lichts nullter Ordnung durch das Objektiv liegt, wird das vom Medium reflektierte Licht 38 durch das Objektiv 24 in einen divergenten Lichtstrahl umgewandelt und tritt in den Strahlenteiler 22 ein. Der divergente Lichtstrahl wird durch den Strahlenteiler 22 in Richtung auf den Fotodetektor umgelenkt; die eine Hälfte des divergenten Lichtstrahls wird durch die Lichtunterbrechungsscheibe 28 abgefangen, wodurch der Restlichtstrahl 39 dazu gebracht wird, durch die Kondensorlinse 25 in eine Seite 37 des zweiabschnittigen Fotodetektors einzutreten.
Andererseits, wenn, wie in Fig. 3B dargestellt, die Oberfläche des Aufnahmemediums koinzident mit der Brennpunktstellung des Lichts nullter Ordnung durch das Objektiv 24 ist, wird das vom Medium reflektierte Licht 40 durch das Objektiv 24 in einen parallelen Lichtstrahl umgewandelt, und tritt in den Strahlenteiler 22 ein. Der parallele Lichtstrahl wird durch den Strahlenteiler 22 in Richtung auf den Fotodetektor umgelenkt; eine Hälfte des parallelen Lichtstrahls wird durch die Lichtunterbrechungsscheibe 28 abgefangen, so daß der Restlichtstrahl 41 durch die Kondensorlinse 25 in der Mitte zwischen den zwei Abschnitten 36 und 37 des Fotodetektors abgebildet wird. Andererseits, wenn, wie in Fig. 3C dargestellt, die Oberfläche des Aufnahmemediums hinter der Brennpunktstellung des Lichts nullter Ordnung durch das Objektiv 24 liegt, wird das vom Medium reflektierte Licht 42 durch das Objektiv 24 in einen konvergenten Lichtstrahl umgewandelt und tritt aufgrund eines dem oben beschriebenen ähnlichen Prinzips in eine Seite 36 des zweiabschnittigen Fotodetektors ein.
Entsprechend wird der Objektivantrieb 23 derart bewegt, daß der Unterschied zwischen den vom zweiabschnittigen Fotodetektor 36, 37 erhaltenen Signalen immer gleich 0 ist, wobei die Brennweite des Lichts nullter Ordnung durch die Kondensorlinse 24 koinzident mit der Oberfläche des Aufnahmemediums sein wird. Ein solches Brennweitenerfassungsverfahren wird beispielsweise in der US-PS 43 57 085 vorgeschlagen, die vorliegende Erfindung ist jedoch auch bei anderen Brennweiteerfassungsverfahren anwendbar.
In Fig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungsvorrichtung beschrieben. Die weist auf: einen Lichtdeflektor 51 mit einer elastischen Bodenwelle, ein lambdahalbe Plättchen 63, Polarisationsstrahlenteiler 64 und 65, einen Strahlenteiler 52, einen Fotodetektor 66, einen Objektivantrieb 53, ein Objektiv 54, eine Kondensorlinse 55, einen zweiabschnittigen Fotodetektor 56 und eine Lichtunterbrechungsscheibe 60. Der Lichtdeflektor 51 hat einen planaren Lichtwellenführungsaufbau, wie in Verbindung mit Fig. 1B beschrieben; bei dem Polarisationszustand des aus dem Lichtdeflektor austretenden Lichts handelt es sich um lineare Polarisation. Angenommen die Art des Wellenführungslichts ist vom TE-Typ, so liegt die Schwingungsrichtung des elektrischen Felds innerhalb der Ebene von Fig. 4, und zwar sowohl bezüglich des Lichts nullter Ordnung 61 als auch des Umlenklichts 62, die beide aus dem Lichtdeflektor austreten. Das Umlenklicht 62 tritt in den Polarisationsstrahlenteiler 64 ein, während es den oben beschriebenen Polarisationszustand behält, und andererseits wird das Licht nullter Ordnung 61 durch das lambdahalbe Plättchen 63 zu einem linearpolarisiertem Licht orthogonal zum oben beschriebenen Umlenklicht umgewandelt und tritt in den Polarisationsstrahlenteiler 64 ein.
Das in den Polarisationsstrahlenteiler 64 eingetretene Umlenklicht 62 wird durch eine Fläche 67 im Polarisationsstrahlenteiler total reflektiert, und das Licht nullter Ordnung 61 und das Umlenklicht 62 werden miteinander verbunden. Das kombinierte Licht 68 aus Licht nullter Ordnung 61 und Umlenklicht 62 wird durch den Strahlenteiler 52 weitergeleitet und durch die Kondensorlinse 54 auf dem Aufnahmemedium 57 verdichtet. Beim zweiten Ausführungsbeispiel kann das Licht nullter Ordnung direkt neben der Stelle verdichtet werden, auf der das Umlenklicht verdichtet wird, und die Brennweite des Umlenklichts kann genauer in Koinzidenz mit dem Aufnahmemedium gebracht werden. Das schon erwähnte kombinierte Licht 68 wird vom Aufnahmemedium 57 reflektiert und dazu gebracht, durch den Strahlenteiler 22 in den Polarisationsstrahlenteiler 65 einzutreten. Das reproduzierende Licht 69, das dem reflektierten Anteil des Umlenklichts entspricht, wird durch den Fotodetektor 66 erfaßt und reproduziert die auf dem Aufnahmemedium 57 registrierten Informationen. Auch der reflektierte Anteil des Lichts nullter Ordnung wird durch den Polarisationsstrahlenteiler 65 weitergeleitet, ein Teil des so reflektierten Lichts wird durch die Lichtunterbrechungsscheibe 60 abgefangen, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, trifft auf den zweiabschnittigen Fotodetektor 56 und wird zu einem Brennweitenerfassungssignal.
Im vorstehenden Beispiel wurde der Fall, bei dem die auf dem Aufnahmemedium registrierte Information optisch abgelesen und reproduziert wurde, gezeigt; das Umlenklicht kann durch den Gebrauch eines ähnlichen Aufbaus jedoch auch in Übereinstimmung mit einem Informationssignal moduliert werden und auf das Aufnahmemedium gegeben werden, wodurch eine Informationsregistriervorrichtung entsteht.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungsvorrichtung weist auf: ein Prismenverbindungselement 72, eine elastische Bodenwelle 74, einen Lichtwellenleiter 77, eine Dünnschichtlinse mit variabler Brennweite 78, die eine Dünnschichtlinse aus einem Stoff mit elektro-optischer Wirkung und eine Elektrode zur Aufgabe eines elektrischen Felds auf die Dünnschichtlinse hat und die die auf die Elektrode gegebene Spannung derart eingestellt, daß die Brennweite durch Anwendung des elektrooptischen Effekts variiert wird, einen optischen Registrierstreifen 80, einen Steg 81 zum Niederhalten des Registrierstreifens gegen die Endfläche 84 des Wellenleiters, zweiabschnittige Fotodetektoren 82 und 83, eine Lichtunterbrechungsscheibe 86 und eine kammartige Elektrode 87 zur Erzeugung der elastischen Bodenwelle. Ein kollimierter Laserstrahl 71 wird das Prismenverbindungselement 72 auf den Wellenleiter 77 gerichtet. Das Wellenleiterlicht 73 wird durch die elastische Bodenwelle 74, die von der kammartigen Elektrode 87 erzeugt wird, in ein gebeugtes Licht 75 erster Ordnung und in Licht nullter Ordnung 76 aufgespalten. Sowohl das gebeugte Licht erster Ordnung 75 als auch das Licht nullter Ordnung 76 treten in die Dünnschichtlinse 78 mit variabler Brennweite ein; das gebeugte Licht 75 erste Ordnung wird auf der Endfläche 84 als Registrierwellenleiterlicht 79 konzentriert und bewirkt einen Registriervorgang auf dem Registrierstreifen 81, der in engem Kontakt mit der Endfläche ist. Andererseits wird das Licht nullter Ordnung 76, nachdem es die Dünnschichtlinse 78 mit variabler Brennweite verlassen hat, teilweise durch die Lichtunterbrechungsscheibe 86 unterbrochen, wird zum Wellenleiterlicht 85 und trifft auf den zweiabschnittigen Fotodetektor 82, 83. Wenn die Brennweite der Dünnschichtlinse 78 mit variabler Brennweite innerhalb der Endfläche 84 des Wellenleiters liegt, trifft das Wellenleiterlicht 85 auf den zweiabschnittigen Fotodetektor 83; wenn hingegen die Brennweite der Dünnschichtlinse 78 mit variabler Brennweite außerhalb der Endfläche 84 des Wellenleiters liegt, trifft das Wellenleiterlicht 85 auf den zweiabschnittigen Fotodetektor 82. Wenn an die Elektrode der Dünnschichtlinse mit variabler Brennweite eine Spannung angelegt wird, so daß der Unterschied zwischen den von den zweiabschnittigen Fotodetektoren 82 und 83 erhaltenen Signalen immer gleich 0 ist, wird das Registrierwellenleiterlicht 79 auf der Endfläche 84 des Wellenleiters konzentriert.
Das vorliegende dritte Ausführungsbeispiel erreicht hohe Kompaktheit indem auf dem selben Wellenleiter die Dünnschichtlinse mit variabler Brennweite ohne Mechanik und der Lichtdeflektor angeordnet werden. Eine Informationsreproduziervorrichtung kann durch Einbau eines Elements zur Erfassung des Lichts vom optischen Registrierstreifen 80 gebaut werden.
Fig. 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungsvorrichtung. Diese weist auf: einen Lichtdeflektor 91 mit elastischer Oberflächenwelle, einen Objektivantrieb 93, ein Objektiv 94, eine Kondensorlinse 95, einen zweiabschnittigen Fotodetektor 96, ein Aufnahmemedium 97, eine Lichtunterbrechungsscheibe 100, ein lambdahalbe Plättchen 103, eine Polarisationsstrahlenteiler 104, einen Fotodetektor 105 und zwei Halbspiegelflächen 108 und 109. Auch im vorliegenden vierten Ausführungsbeispiel werden das Licht nullter Ordnung 101 und das Umlenklicht 102 mittels eines dem des zweiten Ausführungsbeispiels ähnlichen Prinzips auf der Oberfläche 106 im Polarisationsstrahlenteiler 104 miteinander kombiniert. Dieses kombinierte Licht 107 wird durch die Kondensorlinse 94 auf dem Aufnahmemedium 97 konzentriert. Der reflektierte Anteil des oben erwähnten kombinierten Lichts kehrt zum Polarisationsstrahlenteiler 104 zurück; der Anteil des Lichts nullter Ordnung wird durch die Fläche 106 weitergeleitet, während andererseits der Anteil des Umlenklichts durch die Fläche 106 reflektiert wird. Der Anteil des Lichts nullter Ordnung wird durch die Halbspiegelfläche 108 weitergeleitet, trifft auf den zweiabschnittigen Fotodetektor und wird zu einem Brennweitenerfassungssignal, andererseits wird der Anteil des Umlenklichts durch die Halbspiegelfläche 109 weitergeleitet, trifft auf den Fotodetektor 105 und wird zu einem Reproduktionssignal.
Im vorstehenden Beispiel wurde der Fall gezeigt, in dem eine auf dem Aufnahmemedium registrierte Information optisch abgelesen und reproduziert wurde, jedoch kann das Umlenklicht durch die Anwendung eines ähnlichen Aufbaus in Übereinstimmung mit einem Informationssignal moduliert werden und auf das Aufnahmemedium gegeben werden, wodurch eine Informationsregistriervorrichtung geschaffen wird.
Das vorliegende vierte Ausführungsbeispiel ist, wie das zweite Ausführungsbeispiel, in der Lage, eine sehr genaue Scharfeinstellung zu erreichen, und hat die Wirkung, daß die optische Anlage im Vergleich zum zweiten Ausführungsbeispiel einfach ist.
In Fig. 7 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungsvorrichtung dargestellt. Das erste Ausführungsbeispiel wendet den akustisch- optischen Effekt für den Lichtdeflektor an, wo hingegen beim vorliegenden fünften Ausführungsbeispiel als Lichtdeflektor ein Dünnschicht-Lichtdeflektor benutzt wird, bei dem der elektro-optische Effekt angewendet wird. Ein Lichtwellenleiter 111 ist ähnlich dem des Ausführungsbeispiels in Fig. 1B ausgebildet; durch Anlegen einer Spannung an eine kammartige Elektrode 65 wird der Brechungsindex des Lichtwellenleiters periodisch variiert und das Auflicht durch Beugung gestört. Die Arbeitsweise danach ist die selbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel, d. h., Licht nullter Ordnung 121 und Umlenklicht 122 werden durch einen Strahlenteiler 112 weitergeleitet und durch ein Objektiv 114 auf einem Aufnahmemedium 117 konvergiert, wobei Registrierung oder Reproduktion einer Information durch das Umlenklicht bewirkt wird. Der durch das Aufnahmemedium 117 reflektierte Anteil des Lichts nullter Ordnung 121 wird durch eine Lichtunterbrechungsscheibe 110 teilweise unterbrochen und mittels einer Kondensorlinse 115 durch einen zweiabschnittigen Fotodetektor 116 erfaßt, wodurch durch ein ähnliches Prinzip, wie das in Verbindung mit Fig. 3 beschriebene, ein Brennweitenerfassungssignal erzeugt wird. Durch Bewegung des Objektivantriebs 113 in Übereinstimmung mit diesem Brennweitenerfassungsignal wird das Umlenklicht 122 genau auf der Oberfläche des Aufnahmemediums 117 fokussiert.
Der Umlenkwinkel 2R beim oben erwähnten Lichtdeflektor wird durch die folgende Gleichung gegeben:
wobei Δ der Abstand der kammerartigen Elektrode und λ die Wellenlänge des Auflichts ist. Bei einer Gitterweite von 8,8 µm beträgt die Anzahl der Aderpaare 350 und die Schnittweite 3 mm. Um den Umlenkwinkel zu variieren, wie in Fig. 8 gezeigt, können kammerartige Elektroden unterschiedlicher Abstandsweiten in ihren Brag-Winkeln entsprechenden Neigungen vorgesehen sein. In Fig. 8 sind dargestellt: kammartige Elektrode 126, 127 und 128 mit unterschiedlichen Abstandsweiten, das durch die Elektrode 126 umgelenkte Licht 129, das durch die Elektrode 127 umgelenkte Licht 130 und das durch die Elektrode 128 umgelenkte Licht 131.
Beim fünften Ausführungsbeispiel wird die elektrooptische Wirkung dazu benutzt, eine Gitterstruktur im Lichtwellenleiter zu erzeugen, und die Umlenkung des Lichts wird durch Beugung bewirkt; alternativ kann jedoch auch eine thermo- optische Wirkung benutzt werden. In diesem Fall können die auf dem Lichtwellenleiter, der dem aus dem fünften Ausführungsbeispiel ähnelt, ausgebildeten Elektroden einen in Fig. 9 dargestellten leiterartigen Aufbau haben, und der Stoff der Elektroden kann ein wärmeres Material sein. Die Beziehung zwischen Umlenkwinkel und Abstandsweite der Elektode ist ähnlich der im Falle der Benutzung der elektrooptischen Wirkung.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird das Licht nullter Ordnung dazu benutzt, die Brennweite des umgelenkten Lichts zu erfassen und eine Scharfeinstellung dieses umgelenkten Lichts zu bewirken; auf Grundlage der vorliegenden Erfindung kann das Licht nullter Ordnung jedoch auch dazu benutzt werden, die geltende Stellung des umgelenkten Lichts zu erfassen und eine Nachlaufsteuerung dieses umgelenkten Lichts zu bewirken. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel für eine solche Nachlaufsteuerung beschrieben.
Fig. 10 ist eine schematische Darstellung eines sechsten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungsvorrichtung. Diese weist auf: einen Lichtdeflektor 141 mit einer elastischen Oberflächenwelle ähnlich der in Fig. 1B gezeigten, einen Strahlenteiler 142, einen Objektivantrieb 143, ein Objektiv 144, eine Kondensorlinse 145, einen sechsabschnittigen Fotodetektor 146 und ein Aufnahmemedium 147.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Licht nullter Ordnung dazu benutzt, die Erfassung eines Nachlaufsignals (d. h., eines Signals, das die Relativstellung zwischen ausgesendetem Licht und Spur anzeigt) zu bewirken. Das heißt, wie in Fig. 10 dargestellt, das aus dem Lichtdeflektor 140 ausgetretene Licht nullter Ordnung 149 und das Umlenklicht 150 durchqueren den Strahlenteiler 142 und werden beide auf dem Aufnahmemedium 147 durch das Objektiv 144 abgebildet.
Das umgelenkte Licht 150 wird in Übereinstimmung mit einem Registriersignal moduliert und speichert eine Information auf dem Aufnahmemedium. Andererseits, während der Informationsreproduktion, trifft das Umlenklicht 150 auf das Aufnahmemedium und das vom Aufnahmemedium reflektierte Licht wird durch einen Detektor aufgenommen, der nicht dargestellt ist, und reproduziert die auf dem Aufnahmemedium gespeicherte Information. Der reflektierte Anteil des Lichts nullter Ordnung 149 wird durch den Strahlenteiler 142 in Richtung auf den sechsabschnittigen Fotodetektor 146 geleitet.
Beim sechsten Ausführungsbeispiel wie auch beim herkömmlichen Beispiel sind Oberfläche des Fotodetektors und Oberfläche des Aufnahmemediums in konjugierter Beziehung mit dem Umlenklicht 150, jedoch wird das Licht nullter Ordnung dazu benutzt, das Nachführungssignal zu erfassen, und daher, wie stark das Umlenklicht auch umgelenkt sein mag, schwingt das Steuersignal erfassende Licht nicht auf der Oberfläche des Fotodetektors.
Im folgenden wird ein Informationsverarbeitungsverfahren unter Gebrauch des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels in Einzelheiten beschrieben. Fig. 11 zeigt einen Fall, bei dem das Aufnahmemedium scheibenförmigen Aufbau hat und bei dem die Registrierung oder die Reproduktion durchgeführt wird, während das Wubbeln durch den Lichtdeflektor des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels geschieht. Die Darstellung in Fig. 11 weist auf: eine Scheibe 151, Führungsspuren 152 zur Erfassung des Nachführungssignals durch Licht nullter Ordnung, Vergleichssignalbits 153 auf der Führungsspur und Signalbits 154, die im Aufnahmemedium gespeichert sind. Während der Informationsregistrierung wird die Scheibe 151 gedreht und die Signalbits 154 werden in Form konzentrischer Kreise oder in Form einer Spirale aufgezeichnet, während die Führungsspuren 152 durch das Licht nullter Ordnung verfolgt werden. Entsprechend wird während der Informationsreproduktion die gesamte optische Anlage gemäß Fig. 10 radial zur Scheibe bewegt, so daß das Licht nullter Ordnung auf den Führungsspuren 152 angeordnet ist, wodurch das Umlenklicht die Signalbits 154 in derselben Weise wie bei der Registrierung abtastet und wodurch die Information reproduziert wird. Die Führungsspuren können beim Vorlauf mit den Vergleichssignalen versehen werden, die wie vorher beschrieben aufgezeichnet werden, oder sie können auch schon im vorhinein aufgezeichnete Informationsspuren sein.
Normalerweise wird das Umlenklicht in einem gewissen Winkelabstand zur Richtung des Lichts nullter Ordnung umgelenkt. Wie in Fig. 11 dargestellt, wird dadurch ein Leerabschnitt erzeugt, der nicht zur Registrierung oder Reproduktion genutzt werden kann und zwischen den Führungsspuren 152 und den Signalbits 154 angeordnet ist. Um die Registrierung und die Reproduktion ohne Erzeugung eines solchen Leerbereichs durchzuführen, kann der Schwankungsbereich der Lichtdeflektorfrequenz derart festgesetzt werden, so daß der Leerabschnitt 156 und die Breite des Registrierbereichs 157 einander gleich sind, wie in Fig. 12 gezeigt; die Informationen zwischen den Führungsspuren 152₂ und 152₃ können durch das Umlenklicht registriert oder reproduziert werden, während die Führungsspur 152₁ durch das Licht nullter Ordnung abgetastet wird.
Im vorstehenden wurde der Fall beschrieben, bei dem Informationen längs der Führungsspuren registriert oder reproduziert wurden; jedoch, indem der Lichtdeflektor jedesmal einen schnellen Abtastvorgang durchführt, wenn das Licht nullter Ordnung die Vergleichssignalbits reproduziert, während die Führungsspuren durch das Licht nullter Ordnung abgetastet werden, ist es beispielsweise auch möglich, die Signale radial zwischen den Führungsspuren zu registrieren oder die radial registrierten Signale zu reproduzieren.
Um das vorstehend beschriebene Informationsverarbeitungsverfahren zu verwirklichen, braucht man eine Steueranlage, die dazu dient, den geometrischen Ort des Lichts nullter Ordnung auf der Scheibe 151 derart festzulegen, daß dieser koinzident mit den Führungsspuren 152 ist, wenn sich die Scheibe dreht. Der Aufbau eines sechsabschnittigen Fotodetektors, der eine solche Steuerung ermöglicht, sowie ein Verfahren zur Erfassung der Steuersignale wird im folgenden anhand der Fig. 13A bis 13C-2 beschrieben. Fig. 13A zeigt den Aufbau des sechsabschnittigen Fotodetektors. Dieser weist auf: Lichtempfangsabschnitte 159, 160, 161, 162, 163 und 164; mit dem Referenzzeichen 158 ist die Abbildung einer Führungsspur bezeichnet. Die Orientierung des sechsabschnittigen Fotodetektors ist derart festgelegt, daß, wie in Fig. 13A dargestellt, die Abbildung der Führungsspur 158 in der Mitte der Lichtempfangsabschnitte 159, 160, 161, 162, 163 und 164 des Fotodetektors angeordnet ist; bei der in Fig. 10 dargestellten optischen Anlage wird der sechsabschnittige Fotodetektor leicht außerhalb der Oberfläche positioniert, die durch das Objektiv 144 und die Kondensorlinse 145 in konjugierter Beziehung mit dem Aufnahmemedium 147 steht, so daß die Lichtstärke, die auf die Lichtempfangsabschnitte 160 und 163 des sechsabschnittigen Fotodetektors trifft, wenn der Brennpunkt des Lichts nullter Ordnung durch das Objektiv 144 koinzident mit dem Aufnahmemedium ist. Wenn der sechsabschnittige Fotodetektor derart angeordnet wird, und für den Fall, daß der Brennpunkt des in Fig. 10 dargestellten Objektiv koinzident mit dem Aufnahmemedium 147 ist, trifft der auf den Fotodetektor treffende Strahl 165 auf die Lichtempfangsabschnitte 160 und 163 des sechsabschnittigen Fotodetektors, wie in Fig. 13B-1 dargestellt, und andererseits, für den Fall, daß der Brennpunkt der Kondensorlinse nicht koinzident mit dem Aufnahmemedium 147 ist, wird der auf den Fotodetektor treffende Strahl 166 größer und trifft auf die Lichtempfangsabschnitte 159, 160, 161, 162, 163 und 164 des sechsabschnittigen Fotodetektors, wie in Fig. 13B-2 dargestellt. Um eine Steuerung zu verwirklichen, bei der der Brennpunkt des Objektivs 144 koinzident mit dem Aufnahmemedium ist, wird entsprechend der Objektivantrieb 143, dargestellt in Fig. 10, derart verfahrbar, daß der Unterschied zwischen der Summe der auf die Lichtempfangsabschnitte 160 und 163 treffenden Lichtmengen und der Summe auf die Lichtempfangsabschnitte 150, 161, 162 und 164 treffenden Lichtmengen maximal groß angesetzt.
Wenn der Brennpunkt des Lichts nullter Ordnung auf der Führungsspur liegt, ist also der auf den Fotodetektor treffende Strahl 167 bezüglich der Abbildung der Führungsspur 158 symmetrisch, wie in Fig. 13C-1 dargestellt; andererseits, wenn der Brennpunkt des Lichts nullter Ordnung außerhalb der Führungsspur liegt, wird der auf den Fotodetektor treffende Strahl 168 bezüglich der Abbildung der Führungsspur 158 asymmetrisch, wie in Fig. 13C-2 dargestellt. Entsprechend, wenn die gesamte optische Anlage aus Fig. 10 derart bewegt wird, daß der Unterschied zwischen der Summe der auf die Lichtempfangsabschnitte 159, 160 und 161 des sechsabschnittigen Fotodetektors auftreffenden Lichtstärken und der Summe der auf die Lichtempfangsabschnitte 162, 163 und 164 des sechsabschnittigen Fotodetektors auftreffenden Lichtstärken minimal ist, wird der Brennpunkt des Lichts nullter Ordnung auf der Führungsspur angeordnet.
Wenn Informationsregistrierung oder -reproduktion durch das oben beschriebene Verfahren realisiert wird, wird außerordentlich genaue Nachführungs- und außerordentlich genaue Scharfeinstellungssteuerung möglich, ohne daß diese durch die Abtastung des Umlenklichts durch den Lichtdeflektor beeinflußt wird.
In Fig. 14 wird ein siebtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Informationsverarbeitungsvorrichtung dargestellt. Dieses weist auf: einen Lichtdeflektor 171 mit einer elastischen Oberflächenwelle, ein lambdahalbe Plättchen 180, Polarisationsstrahlenteiler 181 und 182, einen Strahlenteiler, 172, einen Objektivantrieb 173, ein Objektiv 174, eine Kondensorlinse 175, einen Fotodetektor 183 und einen sechsabschnittigen Fotodetektor 176. Orientierung und Anordnung des sechsabschnittigen Fotodetektors sind ähnlich wie beim sechsten Ausführungsbeispiel. Wie in Verbindung mit Fig. 1B beschrieben, weist der Lichtdeflektor 171 einen planaren Lichtwellenleiteraufbau auf, und der Polarisationszustand des aus dem Lichtdeflektor austretenden Lichts ist der linear polarisierten Lichts. Angenommen die Art des Wellenleiterlichts ist vom TE-Typ, sowohl bezüglich des Lichts nullter Ordnung 178 und des Umlenklichts 179, die beide aus dem Lichtdeflektor hervortreten, die Schwingungsrichtung des elektrischen Felds in der in Fig. 14 dargestellten Ebene. Das Umlenklicht 179 tritt in den Polarisationsstrahlenteiler 181 ein, während es im oben beschriebenen Polarisationszustand verbleibt; andererseits wird das Licht nullter Ordnung 178 in orthogonal zum Umlenklicht linear polarisiertes Licht umgewandelt, und zwar durch das lambdahalbe Plättchen 180, und trifft dann auf den Polarisationsstrahlenteiler 181. Das in dem Polarisationsstrahlenteiler 181 eingetretene Umlenklicht 179 wird im Polarisationsstrahlenteiler durch eine Fläche 184 total reflektiert; das Licht nullter Ordnung und das Umlenklicht werden miteinander kombiniert.
Das kombinierte Licht 185 aus Licht nullter Ordnung und Umlenklicht wird durch den Strahlenteiler 172 weitergeleitet und durch das Objektiv 174 auf dem Aufnahmemedium 177 konzentriert. Das vorliegende siebte Ausführungsbeispiel ist in der Lage, das Licht nullter Ordnung direkt neben der Stellung zu verdichten, in der das Umlenklicht verdichtet wird, und kann dadurch Schärfeeinstellung des Objektivs und Nachlaufsteuerung mit höherer Genauigkeit durchführen. Fig. 15 stellt die Vergleichssignalbits und die Signalbits, die auf dem scheibenförmigen Aufnahmemedium durch Gebrauch der Anlage des vorliegenden siebten Ausführungsbeispiels gespeichert wurden. Wie in Fig. 11 sind dargestellt: die Scheibe 151, die Führungsspuren 152 zur Erfassung eines Nachsteuerungssignals durch das Licht nullter Ordnung, die Vergleichssignalbits 153 auf der Führungsspur und die Signalbits 154, die auf dem Aufnahmemedium gespeichert sind. In Fig. 15 sind die Vergleichssignalbits zwischen den Signalbits aufgezeichnet, es ist jedoch auch möglich, die Vergleichssignalbits in irgendeiner anderen Stellung aufzuzeichnen.
In Fig. 14 wird das kombinierte Licht 185 von dem Aufnahmemedium 177 reflektiert und trifft mit Hilfe des Strahlenteilers 172 auf den Polarisationsstrahlenteiler 182. Das dem reflektierten Anteil des Umlenklichts entsprechende Umlenklicht 186 wird durch den Polarisationsstrahlenteiler 182 auf den Fotodetektor 183 gerichtet; der reflektierte Anteil des Lichts nullter Ordnung wird durch den Polarisationsstrahlenteiler weitergeleitet, trifft auf den sechsabschnittigen Fotodetektor 176 und wird zu einem Scharfeinstellungssteuerungssignal und zu einem Nachführungssteuerungssignal, was auf einem dem des sechsten Ausführungsbeispiel ähnlichen Prinzip beruht.
Beim siebten Ausführungsbeispiel wird die Stellung, in der das Licht nullter Ordnung zur Erfassung des Scharfeinstellungssteuerungssignals und des Nachführsteuerungssignals konzentriert wird, nahe zu der Stellung gebracht, in der das Umlenklicht konzentriert wird, das das Registrier- oder Reproduzierlicht darstellt, wodurch genauere Scharfeinstellung und Nachführsteuerung möglich wird.
Auch können, wie beim achten Ausführungsbeispiel nach Fig. 16, der Strahlenteiler 172 und der Polarisationsstrahlenteiler 182 des siebten Ausführungsbeispiels beim Aufbau weggelassen werden. In Fig. 16 haben mit Fig. 14 gemeinsame Elemente gemeinsame Referenzzeichen und werden im einzelnen nicht beschrieben. Außerdem sind in Fig. 16 Halbspiegelflächen 187 und 188 dargestellt. Auch beim vorliegenden achten Ausführungsbeispiel werden das Licht nullter Ordnung und das Umlenklicht miteinander kombiniert, was auf einem dem des siebten Ausführungsbeispiel ähnlichen Prinzip beruht; das kombinierte Licht 185 wird durch das Objektiv 174 auf dem Aufnahmemedium 177 konzentriert. Der reflektierte Anteil des kombinierten Lichts kehrt zum Polarisationsstrahlenteiler 181 zurück und die Komponente des Lichts nullter Ordnung wird durch die Fläche 184 weitergeleitet, während, andererseits, die Komponente des Umlenklichts durch die Fläche 184 reflektiert wird. Die Komponente des Lichts nullter Ordnung wird durch die Halbspiegelfläche 187 weitergeleitet, trifft auf den sechsabschnittigen Fotodetektor 176 und wird zu einem Scharfeinstellungssteuerungssignal und zu einem Nachführungssteuerungssignal, wohingegen die Komponente des Umlenklichts durch die Halbspiegelfläche 188 weitergeleitet wird, auf den Fotodetektor 183 trifft und zu einem Reproduziersignal wird.
Beim vorliegenden achten Ausführungsbeispiel ist die optische Anlage im Vergleich zum siebten Ausführungsbeispiel vorteilhaft einfach ausgebildet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 17 wird im folgenden ein neuntes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Beim oben beschriebenen sechsten Ausführungsbeispiel wurde die akustisch- optische Wirkung für den Lichtdeflektor angewendet, wohingegen beim vorliegenden neunten Ausführungsbeispiel für den Lichtdeflektor der elektro-optische Effekt angewendet wird. Der Lichtwellenleiter 191 ist dem des Beispiels aus Fig. 1B ähnlich. Durch Anlegen einer Spannung an eine kammartige Elektrode 198 wird der Brechungsindex des Lichtwellenleiters periodisch variiert; das Auflicht wird durch Beugung gestört. Im weiteren ähnelt die Wirkung der des sechsten Ausführungsbeispiels, d. h., das Licht nullter Ordnung 201 und das Umlenklicht 202 werden durch einen Strahlenteiler 192 weitergeleitet und durch ein Objektiv 194 auf der Oberfläche eines Aufnahmemediums 197 konvergent gemacht; die Registrierung oder die Reproduktion von Informationen wird durch das Umlenklicht bewirkt. Ebenfalls wird der durch das Aufnahmemedium 197 reflektierte Anteil des Lichts nullter Ordnung 201 durch einen sechsabschnittigen Fotodetektor über eine Kondensorlinse 195 erfaßt, wodurch entsprechend einem des in Verbindung mit Fig. 13 beschriebenen ähnlichen Prinzips ein Scharfeinstellungssteuerungssignal und ein Nachführungssteuerungssignal erzeugt werden. Durch Bewegung des Objektivantriebs 193 in Übereinstimmung mit diesem Scharfeinstellungssignal wird das Umlenklicht 202 genau auf der Oberfläche des Aufnahmemedium 197 fokussiert.
Der Umlenkwinkel 2R im Lichtdeflektor, wie beim fünften Ausführungsbeispiel dargestellt, wird durch die folgende Gleichung gegeben:
wobei Δ die Abstandsweite der kammartigen Elektrode und λ die Wellenlänge des Auflichts ist.
Bei einer Gitterweite von 8,8 µm beträgt die Anzahl der Adernpaare 350 und die Netzweite 3 mm.
Um den Umlenkwinkel wie beim fünften Ausführungsbeispiel variierbar zu machen, können die kammartigen Elektroden mit verschiedenen Abstandsweiten entsprechend ihrer den zugehörigen Bragg-Winkeln entsprechenden Neigung hergestellt werden, wie in Fig. 8 dargestellt. Ebenfalls, wenn Licht nullter Ordnung dazu benutzt wird, die vom sechsten bis zum neunten Ausführungsbeispiel dargestellt, Nachführsteuerung zu bewirken, kann ein Lichtdeflektor benutzt werden, der eine Elektrode aufweist, die aus einem wärmeren Material hergestellt ist, wie in Fig. 9 dargestellt, und die auf dem Wellenleiter angeordnet ist, wobei sie unter Benutzung der thermo-optischen Wirkung arbeitet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern verschiedene Modifizierungen sind möglich. Beispielsweise ist der Lichtdeflektor nicht auf den oben beschriebenen Dünnschichttyp beschränkt, sondern er kann auch einer vom Standardtyp sein, wenn er nur das Licht durch Gebrauch von Beugung umlenkt. Außerdem kann die Erfindung nicht nur bei optischen Disketten und magneto-optischen Disketten angewendet werden, sondern ebenfalls bei Vorrichtungen, bei denen durch Abtastung konvergierten Lichts Bildinformationen auf der Oberfläche von Papier oder einer Austrittsfläche gespeichert werden, wie beispielsweise bei Laserstrahldruckern oder anderen bildbildenden Vorrichtungen und grafischen Vorrichtungen.
Geschaffen wird eine Informationsverarbeitungsvorrichtung bzw. ein Informationsverarbeitungsverfahren, bei denen durch Beugung umgelenktes Licht dazu gebracht wird, auf die Oberfläche eines Aufnahmemediums zu treffen; bei Informationsregistrierung oder -reproduktion wird die Scharfeinstellungssteuerung und die Nachführungssteuerung des Umlenklichts auf der Oberfläche des Aufnahmemediums durch den Gebrauch von Licht nullter Ordnung bei der Brechung bewirkt; dadurch ist es möglich, daß das Umlenklicht mit hoher Geschwindigkeit über das Aufnahmemedium wandert und dennoch eine genaue Scharfeinstellung und Nachführungssteuerung des Umlenklichts möglich ist.

Claims (10)

1. Informationsverarbeitungsvorrichtung zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Information mit einem Lichtdeflektor, der ein Lichtübertragungselement zum Beugen des Lichts in einer gewünschten Richtung quer zur Spur aufweist, einem Lichtkondensor, der von dem Lichtdeflektor gebeugtes Licht auf einem Aufzeichnungsmedium bündelt, mit einer Einrichtung zum Hervorrufen periodischer Änderungen des Brechungsindex des Lichtübertragungselements und Beugen des Lichts in wählbarer Richtung, so daß der Lichtdeflektor die Ablenkrichtung des Lichts während der Informationsaufzeichnung oder -wiedergabe zum Abtasten des Aufzeichnungsmediums ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Fokussierung und/oder der Spurnachführung unter Erfassung des von dem Aufzeichnungsmedium reflektierten Lichts nullter Ordnung durchgeführt wird, und daß ein in mehrere Lichtempfangsflächen geteilter Fotodetektor zur Aufnahme des von dem Medium reflektierten Lichts und zur Signalgewinnung auf der Grundlage einer Auswertung der Ausgangssignale der Lichtempfangsflächen dient, wobei der Fokussierungszustand und/oder die Spurnachführung unter Erfassung des von dem Aufzeichnungsmedium reflektierten und vom Fotodetektor erfaßten Lichts nullter Ordnung geregelt wird.
2. Informationsverarbeitungsvorichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischem dem Lichtdeflektor und dem Aufzeichnungsmedium optische Mittel (63; 103; 180) vorgesehen sind, die die Beugungsrichtungen des abgelenkten Lichts und des Lichts nullter Ordnung senkrecht zueinander ausrichten, und daß ein polarisierender Strahlteiler (64; 104; 181; 188) zum Synthetisieren des abgelenkten Lichts und des Lichts nullter Ordnung, deren Polarisationsrichtungen senkrecht aufeinander stehen, vorgesehen ist.
3. Informationsverarbeitungsvorichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Mittel (63; 103; 180) ein λ/2-Plättchen (63; 103; 180) aufweisen, das entweder in dem Strahlengang des abgelenkten Lichts oder des Lichts nullter Ordnung angeordnet ist.
4. Informationsverarbeitungsvorichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Aufzeichnungsmedium (27; 57; 97; 117; 147; 177; 197) reflektierte Licht nullter Ordnung von dem reflektierten Licht des abgelenkten Lichts durch den polarisierenden Strahlteiler (64; 104; 181; 188) getrennt wird und auf eine Detektionsvorrichtung (26; 36; 56; 116; 146; 176; 196) gelenkt wird.
5. Informationsverarbeitungsvorichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierte Licht nullter Ordnung über eine Lichtabschirmplatte (28; 60; 86; 100; 110) zum Abtrennen eines Teils des reflektierten Lichts auf den geteilten Fotodetektor (26) gelangt.
6. Informationsverarbeitungsvorichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdeflektor einen Dünnfilm-Wellenleiter (21; 77; 111; 141; 171; 191) und eine Dünnfilmlinse variabler Brennweite (78) in einem Teil des Wellenleiters aufweist.
7. Informationsverarbeitungsvorichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdeflektor (21; 51; 77; 91; 111; 141; 171; 191) ein Dünnfilmtyp ist, bei dem die Beugung des Lichts durch eine elastische Oberflächenwelle bewirkt wird.
8. Informationsverarbeitungsvorichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtdeflektor (21; 51; 77; 91; 111; 141; 171; 191) ein Dünnfilmtyp ist, bei dem die Brechungsindexänderung durch den elektro-optischen Effekt bewirkt wird.
9. Informationsverarbeitungsvorichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungsspur (152; 158) auf dem Aufzeichnungsmedium (27; 5₇; 97; 117; 147; 177; 197) vorgesehen ist, und daß das Licht nullter Ordnung auf diese gerichtet ist.
10. Informationsverarbeitungsvorichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das reflektierte Licht von einem geteilten Sensor (159 bis 164) erfaßt wird, dessen Lichtempfangsteil symmetrisch bezüglich einer durch das reflektierte Licht gebildeten Abbildung der Führungsspur (152; 158) ist.
DE19843434586 1983-09-21 1984-09-20 Verfahren und vorrichtung zur informationsverarbeitung Granted DE3434586A1 (de)

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